Double-Fock Superposition Interferometry for Differential Diagnosis of Decoherence
干涉信号会因去相干而退化，其中包括去相位、混合和任何区分哪条路径的信息。这三个范例的过程是根本不同的，但是，对于相干，单光子和$N00N$ -状态，它们以非常相同的方式降低干涉可见度，这阻碍了在一个单一的实验中诊断的原因降低可见度。本文介绍了一种基于双面费曼图的多玻色子干涉测量的通用形式，并将其应用于差分退相干诊断协议：Twin-Fock态|N，N>与$N \ge 2$的叠加揭示了退相干在何种程度上是由于路径可重复性或混合，而双Fock叠加$|N:M> = (|N,M> + |M,N>)/\sqrt{2} $与$N > M >0$另外证明了退相的程度。因此，双Fock叠加干涉允许在一个单一的实验，干涉仪的评估不可或缺的退相干过程的鉴别诊断。
2015-01-30 quant-ph
Quantum bits and superposition displaced Fock states of the cavity field
利用小转动方法研究了量子化光场与二能级原子相互作用中的反转项效应。给出了原子加场的组合系统的波函数的表达式，指出了产生任意振幅电磁场量子比特的初始波函数。
2002-08-14 quant-ph
Teleportation of Atomic States via Cavity QED for a Cavity Prepared in a Superposition of Zero and One Fock States
本文讨论了原子态的两种隐形传态方案。在第一个方案中，我们考虑原子在一个三能级级联配置，在第二个方案中，我们考虑原子在一个三能级λ配置。提出的实验实现利用腔量子电动力学，涉及里德伯原子与在$|ψ>_{C}=(|0> +|1>)/\sqrt{2}$态制备的微脉泽腔的相互作用
2004-10-29 quant-ph
Converting quasiclassical states into arbitrary Fock state superpositions in a superconducting cavity
我们提出并实验证明了一种在超导量子线路中产生任意Fock态叠加的新方法，其中量子比特与微波腔模色散耦合，而不需要精细的频率调谐。在这里，量子比特用于有条件地将相干态的Fock态分量的概率幅度调制为期望的叠加态的概率幅度，而不是像以前的方案那样将光子一个接一个地泵送到腔中。我们的方法不需要在腔态制备过程中调整量子比特频率，并且与以前的方法相比，对噪声和实验误差的积累更具鲁棒性。利用该方法，我们在实验上产生了不同希尔伯特空间维数和压缩态下的高保真相位本征态，这对于量子行走和高精度测量是有用的。
2017-03-09 quant-ph
Quantum non-Gaussian high Fock states of light pulses and their superpositions
针对光脉冲高Fock态及其叠加态生成难题，提出结合光学延迟元件的优化高Q腔原子-光作用滤波协议，可实现十光子Fock态（20%成功率）和两光子叠加态（50%成功率）制备，验证其量子非高斯特性及多场景应用潜力。
2025-09-05 quant-ph
Parametric interaction induced avoided dressed state crossings in cavity QED:generation of quantum coherence and equally weighted superposition of Fock states
我们提出了一个新的范式在腔QED领域带来的显着特点与避免交叉的Jaynes-Cummings模型的修饰态能级。我们演示了如何实现的二阶非线性腔中的参数耦合，可以把交叉的修饰状态避免交叉。我们展示了如何可以产生避免交叉的修饰状态之间的相干性。例如，这种相干性导致量子比特的激发概率中的量子拍。量子拍频的质量可以通过引入参量相互作用而得到显著的改善。我们展示了如何避免这些交叉可以用来产生叠加的偶数或奇数福克态的显着属性的叠加状态的等权重。生成的保真度大于95%。此外，我们还发现腔场与量子比特之间存在很强的纠缠，纠缠度超过90%.
2021-10-25 quant-ph
Selective truncations of an optical state using projection synthesis
可以使用投影合成来实现光场的Fock态展开的选择性截断。该过程通过条件测量和隐形传态从输入场中去除预定的Fock态。提出了一种基于多端口干涉的投影合成方法。该方案既可作为广义的量子剪刀器件，滤除光子数大于预定值的Fock态，又可作为量子打孔器件，选择性地去除在输入光场Fock态展开中产生空穴的特定Fock态。
2006-05-16 quant-ph
Multiphoton heralding generates large-amplitude squeezed Schrödinger cat states and parity-selective Fock superpositions from squeezed vacuum via an OPA
School of Physics,Liaoning University（辽宁大学物理学院）
提出利用光学参量放大器（OPA）的多光子触发方案，通过注入和检测光子实现高阶光子减法，从而生成大振幅压缩薛定谔猫态和低阶宇称选择性Fock叠加态，这些态具有强Wigner负性和高相空间复杂度，且在光子损失下仍保持复杂性，超越海森堡极限。
2026-05-22 quant-ph
Multiparticle Quantum Superposition and Stimulated Entanglement by Parity Selective Amplification of Entangled States
利用一种新颖的纠缠双光子相位选择参量放大器产生了多粒子量子叠加态。这一认识有望为标准量子理论在准消相干环境中对日益复杂的系统的有效性的持久性研究开辟一个新的领域。由于它的非定域结构，新系统有望在量子信息的现代努力和纠缠的基础物理学中发挥相关作用。
2000-11-20 quant-ph
Selective transfer of superposition of coherent states by exploiting a cavity QED system
本文提出了一个基于N+2全同单模耦合腔QED系统的方案，用于选择性传输由标准相干态叠加构成的量子比特。这些腔以这样的方式布置，使得中间腔或通道腔均匀地连接到发送器腔和N个接收器腔。我们考虑了N个不同的三进制相同的量子点集，其量子点已分别分布在发送器，通道和接收器腔之一。我们证明了一种情况下，系统的动力学是有选择地限制在一个子部门属于一个三元组的量子点。这种选择性的动力学能够可靠地将相干态构造量子比特（CSCQ）从发送方传输到期望的接收方。此外，我们说明，该计划是最佳的鲁棒性，由于耗散产生的光子损失的腔。
2014-05-15 quant-ph
Post-selective attack with multi-mode projection onto Fock subspace
ITMO University（伊托莫大学）；SMARTS-Quanttelecom LLC（SMARTS-Quanttelecom有限责任公司）；Laboratory of Quantum Processes and Measurements, ITMO University（伊托莫大学量子过程与测量实验室）；Waveguide Photonics Research Center, ITMO University（伊托莫大学波导光子学研究中心）；Institute “High School of Engineering,” ITMO University（伊托莫大学高等工程学院）
本文分析了基于相编码线性无关相干态的量子密钥分发协议中的后选择攻击，通过多模式投影到福克子空间实现概率信息提取，研究了攻击信息依赖于信号态平均光子数、信息基相位分离和量子信道预期光学损耗三个参数。
2026-03-23 quant-ph
Quantum Error Correction with Superpositions of Squeezed Fock States
RIKEN Center for Quantum Computing, RIKEN（理化学研究所量子计算中心）；Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, Department of Physics and Synergetic Innovation Center for Quantum Effects and Applications, Hunan Normal University（湖南师范大学低维量子结构与量子控制教育部重点实验室、物理系及量子效应与应用协同创新中心）；Quantum Research Institute and Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学量子研究所与物理系）
本文提出一种基于压缩福克态叠加的量子纠错码，具有指数级误差纠正能力，解决了单光子损失和退相位误差的高精度纠正问题。
2026-05-16 quant-ph
Preparation of cavity Fock state superpositions by reinforcement learning exploiting measurement back-action
本文提出基于测量的反馈方法，利用强化学习（TQC和PPO）仅靠测量后作用制备腔Fock态叠加态，实现超98%保真度并自然探测光子跃迁，其中TQC表现更优。
2023-05-18 quant-ph
On the connection between quantum nonlocality and phase sensitivity of two-mode entangled Fock state superpositions
在双模干涉测量中，对于给定的总光子数$N$，$(|N-m\rangle_a|m\rangle_b+e^{i (N-2m)ϕ}|m\rangle_a|N-m\rangle_b)/\sqrt{2}$形式的纠缠Fock态叠加已被考虑用于相位估计。事实上，所有这些状态都是最大的模式纠缠，并违反了Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式。然而，它们的量子Fisher信息给出的最佳相位估计能力不同。量子费舍尔信息对于$N00N$态$(|N\rangle_a|0\rangle_b+e^{i Nϕ}|0\rangle_a|N\rangle_b)/\sqrt{2}$是最大的，并且对于其他态随着两个模式之间的光子数差的减小而减小。我们问的问题是，对于任何特定的Clauser-Horne（CH）（或CHSH）不等式，上述类型的状态的CH（或CHSH）泛函的最大值是否遵循与它们的量子Fisher信息相同的趋势，同时也违反了经典界，只要状态能够进行子散粒噪声相位估计，那么违反可以用来量化子散粒噪声灵敏度。我们探讨CH和CHSH不等式的零差设置。我们的研究结果表明，在这些非局域性测试的违反量可能不会被用来量化上述状态的子散粒噪声的敏感性。
2015-08-23 quant-ph
Nonlinear coherent loss for generating non-classical states
本文讨论了利用人工设计的损耗，即非线性相干损耗，来产生玻色模的非经典态。我们展示了如何生成叠加的Fock态，以及如何可以“梳理”初始状态，只留下具有某些属性的状态，在所产生的叠加（例如，生成叠加的Fock态与奇数粒子）。我们讨论的纯度生成的状态和估计最大可实现的生成保真度。
2012-02-17 quant-ph
Mesoscopic Superposition States Generated by Synthetic Spin-orbit Interaction in Fock-state Lattices
在三个腔与同一个二能级原子相互作用时，可以制备出光子的介观叠加态。利用$2π/3$相位差对三个腔频率在原子跃迁频率附近进行周期性调制，打破了时间反演对称性，产生了手征性依赖于原子量子态的光环行器。原子态的叠加可以将光子从一个腔引导到另外两个腔的介观叠加。物理学可以在有限的自旋-轨道耦合福克态晶格中理解，其中原子和腔分别携带自旋和轨道自由度。该方案可以在电路QED结构中实现，为在新晶格中探索量子信息和拓扑物理提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Phase-space interference of states optically truncated by quantum scissors: Generation of distinct superpositions of qudit coherent states by displacement of vacuum
传统的Glauber相干态（CS）可以以几种等效的方式定义，例如，通过取代真空，或者，明确地说，通过它们在福克态的无限泊松膨胀。众所周知，如果将这些定义应用于有限$d$ -级系统（qudits），则这些定义变得不等价。我们给出了量子阱CS的比较Wigner函数描述，它由截断位移算符对真空的作用和截断于$(d-1)$ -光子Fock态的Glauber CS在Fock态的泊松展开定义.这些态可以分别用非线性和线性量子剪刀器件从经典光中通过光学截断产生。我们展示了一个令人惊讶的效果，一个宏观上可区分的叠加的两个qudit CS（根据这两个定义）可以产生高保真度，通过取代真空中的qudit希尔伯特空间。如果量子点维度$d$是偶（奇）的，那么叠加态包含只有奇（偶）光子数的福克态，这可以被称为奇（偶）量子点CS或女（男）薛定谔猫态。这种现象可以解释为单个CS与其从希尔伯特空间的最高能量Fock态的反射的干涉，如通过维格纳函数的相空间干涉清楚地看到的。我们还分析了量子态CS的非经典性质，包括它们的光子数统计和Wigner函数的非经典体积，Wigner函数是态的非经典性（量子性）的定量参数。最后，我们研究了光学断层图像，它可以直接测量在零差检测的分析量子点猫状态，并使其维格纳函数的完整重建。
2014-03-11 quant-ph
Statistical distribution of quantum correlation induced by multiple scattering in the disordered medium
对于无序介质中散射模之间的量子关联，以前的工作主要集中在输入是非叠加态的情况下，例如，Fock态的产物[Phys.Rev.Lancaster. 105（2010）090501]。一个自然出现的问题是叠加如何影响量子关联。在此基础上，对Fock态的叠加态和乘积态进行了比较。研究发现，对于Fock态的叠加态和相应的乘积态（非高斯态），它们的平均量子关联几乎相同，但它们的量子关联的分布可能不同。因此，叠加态可能会影响量子关联的分布。此外，为了考察高斯态对量子关联的影响，我们还比较了典型的高斯态和非高斯态（Fock态的叠加态和乘积态）。研究发现，非高斯态输入导致的量子关联可以是正的，也可以是负的，这取决于输入模的数目和每个模中光子的数目，而高斯态输入总是导致非负的量子关联.此外，研究表明，随着无序强度的增加，多模态输入（多模相干态输入除外）的量子关联的平均强度增加。这些结果对于控制和调节量子化光在无序介质中传播后散射模的量子特性具有重要意义。
2019-04-22 quant-ph
Quantum trajectories for propagating Fock states
我们推导出量子轨迹（也称为随机主方程），描述了一个任意的量子系统探测的传播波包的光准备在连续模式的福克态。我们考虑了三种输出光的探测方案：光子计数，零差探测和外差探测。我们推广到输入场的状态是叠加和或混合的Fock状态，并说明了形式主义与几个例子。
2017-08-16 quant-ph
Generation of Fock states and qubits in periodically pulsed nonlinear oscillator
我们证明了一个耗散非线性振子的量子制度，在超过特征退相干时间的时间间隔内，实现了Fock态的创建以及Fock态的叠加。制备量子态的条件是强克尔非线性以及通过激发解析的较低的振荡能级与特定的训练的高斯脉冲。这提供了实际的签名，寻找在实验中与冷却的非线性振荡器。
2012-05-13 quant-ph
Quantum-circuit guide to optical and atomic interferometry
原子（量子比特）和光学或微波（模态）相位估计协议在量子线路图方面处于相同的基础上。电路等效性被用来证明协议的等效性，实现海森堡极限，采用纠缠叠加的Fock状态，如N 00 N状态。关键的等价是那些解开电路，使相位信息只写在一个模式或一个量子位上的等价。福克态叠加相位估计电路被转换为使用纠缠相干态叠加;由此产生的协议更适合在实验室中实现，特别是在微波频率的量子位/腔设置中。
2009-09-04 quant-ph
Generation and Measurement of Nonclassical States by Quantum Fock Filter
我们研究了一种新的光学设置，它能够选择一个特定的Fock组件从一个通用的输入状态。该装置允许合成数态和少数数态的叠加，并测量光子分布和一般输入信号的密度矩阵。
1999-04-19 quant-ph
Unitary Representations of Quantum Superpositions of two Coherent States and beyond
本文构造了一类从量子谐振子的基态产生广义相干态线性叠加的幺正算符。这样的建设，基于一个新的特设引进的厄米特算子集的性质，导致在振荡器希尔伯特空间中的新的基础的定义，以自然的方式扩展位移Fock状态的基础。我们的方法和我们的结果的潜在发展进行了简要概述。
2013-06-12 quant-ph
Creation of macroscopic superposition states from arrays of Bose-Einstein condensates
我们考虑如何从玻色-爱因斯坦凝聚体阵列中产生宏观量子叠加。我们研究了一个系统的三个凝聚体在Fock状态，所有具有相同数量的原子，并表明，这有一个高度纠缠的叠加不同的准动量的形式。然后，我们将展示如何通过部分释放这些冷凝物并检测它们重叠的干涉图案，可以为冷凝物的其余部分创建不同相对相位的宏观叠加。我们将讨论确认这些叠加的方法。
2006-08-30 quant-ph
Density matrix of the superposition of excitation on coherent states with thermal light and its statistical properties
提出了一种用热噪声相干态叠加激发态描述的光束密度矩阵，并计算了其在Fock空间中的矩阵元。导出了SECST波束传输的最大信息量。它比相干光的大，并随激发光子数的增加而增大。通过计算密度矩阵的Wigner函数，证明了该矩阵的非经典性.
2008-07-07 quant-ph
Multi-headed symmetrical superpositions of coherent states
基于相空间旋转对称的N个等权相干态，我们引入了N头相干叠加态和N头相干叠加态。这N个相干态与相同复数的N阶根相关联。我们研究和比较了NHCSS和NHCSS的性质，包括平均光子数、Mandel Q参数、正交压缩、Fock矩阵元和Wigner函数。在所有这些国家中，只有2HCSS（即，薛定谔猫态）呈现正交压缩效应。我们的理论结果可供该领域的研究人员参考。
2021-09-17 quant-ph
Large quantum superpositions of a levitated nanodiamond through spin-optomechanical coupling
提出了一种制备和探测光悬浮金刚石振荡模的大量子叠加态和任意Fock态的方法。非高斯量子态的产生所需的非线性相互作用是通过与纳米金刚石内部的内置氮空位中心的自旋-机械耦合来实现的。所提出的方法允许生成具有数百万个原子的纳米粒子的大叠加，并在合理的实验条件下观察相关的空间量子干涉。
2013-09-12 quant-ph
Painting Non-Classical States of Spin or Motion with Shaped Single Photons
我们提出了一个利用单光子产生自旋或运动宏观叠加态的方案。对光子的波包进行整形使得即使在存在光子损失的情况下也能够高保真地制备物质的非经典状态。光电探测预示着成功，使该计划能够在弱相干场的情况下实施。我们分析应用程序准备薛定谔猫态的集体原子自旋或耦合到光学谐振器的机械振荡器。该方法推广到准备任意叠加的相干态，使完全量子控制。我们说明了这种多功能性，显示如何准备迪克或福克国家，以及叠加在迪克或福克的基础。
2018-06-25 quant-ph
Slicing the Fock space for state production and protection
在这封信中，我们提出了一个协议，工程师的相互作用局限于Fock空间的子空间中被困离子：我们展示了如何工程师的上限，下限和切片Jaynes-Cummings（JC）和反Jaynes-Cummings（AJC）哈密尔顿。作用在Fock子空间上的上界（下界）相互作用范围为从$\left\vert 0\right\rangle $到$\left\vert M\right\rangle $（$\left\vert N\right\rangle $到$\ \infty$），以及限制在Fock子空间上的切片相互作用范围为从$\left\vert M\right\rangle $到$\left\vert N\right\rangle $，无论$M<N$。而上限JC或AJC相互作用示出驱动任何初始状态的稳定Fock状态$\left\vert N\right\rangle $，切片的一个示出产生稳定的叠加Fock状态限制在切片子空间$\left\{ \left\vert N\right\rangle \text{,}\left\vert N+1\right\rangle \right\} $。
2014-09-09 quant-ph
Negativity of the Wigner function as an indicator of nonclassicality
提出了一种基于Wigner函数负部分体积的量子态非经典性度量。我们分析了Fock态、压缩位移Fock态和两个高斯波包相干叠加的类猫态的这个量。
2004-06-02 quant-ph
Generation of arbitrary quantum state in a high-Q cavity
我们提出了一个在高Q腔中产生任意叠加态的方案。这个建议是基于激光脉冲的序列，这是适当地调整，以控制福克态的过渡。结果表明，需要N个激光脉冲才能产生声子数极限为$N$的纯态。
2002-01-09 quant-ph
Universal and deterministic manipulation of the quantum state of harmonic oscillators: a route to unitary gates for Fock State qubits
我们提出了一个简单的量子线路，它允许对受限谐振子的量子态进行普适的和确定性的操纵。该方案是基于与辅助三能级系统和一个经典的外部驱动源的参考振荡器的选择性相互作用，并使任何Fock态的幺正操作，二乘二。一个电路等效于Fock态量子位上的单个量子位酉逻辑门。类似协议的序列允许对谐振子量子态进行完全的、确定性的和与状态无关的操纵。
2004-11-10 quant-ph
Measurement-assisted non-Gaussian gate for Schrödinger cat states preparation: Fock resource state versus cubic phase state
本文比较了基于福克资源态与三次相位态的测量辅助非高斯门制备薛定谔猫态的效率，通过半经典映射解释输出，并揭示两者在保真度和成功概率上相当的参数范围。
2023-12-31 quant-ph
Entangled Fock states for Robust Quantum Optical Metrology, Imaging, and Sensing
我们提出了一类路径纠缠光子Fock态，用于在存在损耗的情况下进行稳健的量子光学计量、成像和传感。我们模型的传播损耗与分束器，并推导出一个减少密度矩阵形式主义，我们研究光子损失如何影响相干性。结果表明，特定的纠缠数态，其中包含一个特殊的叠加的两个手臂的马赫-曾德尔干涉仪的光子，是弹性的环境退相干。我们证明了一个数量级更大的可见性与损失，比可能与N 00 N状态。我们还表明，检测方案的有效性与超分辨率可见性有关。
2008-08-15 quant-ph
The size of quantum superpositions as measured with "classical" detectors
我们提出了一个标准，它定义了两个光子分量的叠加是否是宏观的。它是基于一种特殊的“经典”探测器来区分这些成分的能力，即通过噪声粗粒度分辨率的光子数测量。我们展示了我们的标准如何可以扩展到宏观叠加的大小的测量，通过量化的噪声量，可以容忍的，并采取不同的两个Fock状态的N光子作为参考的独特性。在将我们的测量应用于几个著名的例子之后，我们证明了满足我们的标准的叠加对相位波动非常敏感。这表明，通过用“经典”探测器测量叠加态的组分的可分辨性来量化叠加态的宏观性不仅是一种自然的测量方法，而且也解释了为什么在宏观尺度上难以观察叠加态。
2013-07-10 quant-ph
Heisenberg-limited interferometry with pair coherent states and parity measurements
在回顾了基于宇称测量的双Fock态干涉术，它允许超灵敏度（海森堡限制）和超分辨率之后，我们考虑了两种不同的双Fock态叠加的干涉术，即双模压缩真空态和对相干态。这项研究的动机是在分束器的相对两侧产生双福克态的实验挑战。我们发现，输入双模压缩态，而允许海森堡有限的灵敏度，不产生超分辨率，而我们发现这两个都是可能的输入对相干态。
2010-05-27 quant-ph
Trapped-ion Fock state preparation by potential deformation
我们提出的协议，准备高激发能量本征态的被困离子在谐波陷阱，不需要激光脉冲诱导内部能级之间的跃迁。相反，该方案依赖于在单阱和双阱配置之间平滑地变形捕集电势。通过保持绝热参数恒定，将变化的速度设置为最小化非绝热转变。发现高结晶度的时间比控制参数的线性斜坡小两个数量级以上。变形协议也被设计为准备叠加，以优化干涉灵敏度，结合基态和高度激发态。
2020-01-24 quant-ph
Mesoscopic quantum superposition states of weakly-coupled matter-wave solitons
约瑟夫森结（JJ）是现代量子技术和计量学的核心。本文建立了由两个弱耦合的负散射长度凝聚体组成的原子孤子约瑟夫森结（SJJ）器件的量子特性。凝聚体被困在双势阱中，并在一维上被拉长。从经典的场论出发，我们首次将双孤子问题映射到有效的双模哈密顿量上，并进行了二次量子化。与传统的玻色约瑟夫森结（Bosonic Josephson junction，BJJ）凝聚体系相比，我们发现量子域中的SJJ模型由于其有效非线性强度正比于总粒子数的平方$N^2$而表现出一些不寻常的性质.一种新的自调谐效应的有效隧道参数也证明了在SJJ模型，这取决于粒子数和迅速消失的JJ人口不平衡的增加。在量子SJJ模型中，我们预言了纠缠Fock态叠加的形成，揭示了在$n=0, N$粒子数的“边缘”处占主导地位的$N00N$态分量.我们已经表明，所获得的量子态是更耐从凝聚体的粒子损失，如果纠缠Fock态的微小组件存在于附近的主要$N00N$状态组件。量子SJJ模型的这一特性与在哈特里方法框架下得到的半经典模型有着重要的区别。
2020-11-26 quant-ph
Dissipative synthesis of mechanical Fock-like states
对纳米机械运动的真正量子特征的观察是基础量子科学和应用量子科学的关键目标。为此，一个有前途的方法是在耗散的存在下，通过与光子环境的可调谐耦合的非经典功能的稳定。在这里，我们提出了一个方案，结合耗散压缩与机械非线性稳定的任意近似（位移）机械Fock态的任何数量。我们考虑由三个控制激光器驱动的光机械系统-在腔谐振和在两个机械边带-将腔场的振幅耦合到谐振器的位置和位置的平方。当共振驱动的振幅被调谐到一些特定的值时，机械稳态被发现在有限数量的Fock态的（位移）叠加中，对于足够大的压缩，任何所需数量的（位移）Fock态都可以实现近单位保真度。
2018-12-11 quant-ph
General Quantum Modeling of Combining Concepts: A Quantum Field Model in Fock Space
我们将Ayndham（2007 a）提出的Hilbert空间中的量子模型扩展为Fock空间中的量子场论模型，用于概念组合的建模。项目和概念在Fock空间中用向量表示，项目的隶属度权重用量子概率表示。我们应用这一理论来模拟概念的析取，并表明我们的理论对关于概念析取的项目的隶属权重的预测与Hampton（1988 b）进行的实验的完整结果集非常准确地匹配。正是干涉和叠加的量子效应是汉普顿观察到的过度延伸和欠延伸效应的起源，这些效应是对经典的析取用法的偏离。对于我们在量子场模型的预测和汉普顿的实验数据之间获得的完美匹配来说，至关重要的是，项目可以处于“不同数量的状态”的叠加中，这证明了需要量子场论的真正结构来将预测与实验数据相匹配。
2007-05-11 physics.gen-ph quant-ph
Heralded orthogonalisation of coherent states and their conversion to discrete-variable superpositions
相干态的非正交性是相干态不能被完全确定地区分的一个基本性质。为了规避这个问题，我们提出了一个实验上可行的协议，一对相干态的概率正交化，独立于它们的振幅和相位。与明确的状态歧视相反，我们的协议的成功运行预示着没有测量的状态，使它们仍然适合进一步操纵。因此，所得到的正交化状态可以用于进一步处理。实际上，这些态是离散变量叠加态$\frac{1}{\sqrt{2}}\left(|0\rangle \pm |1\rangle\right)$的近似。这个特性，加上操作的非破坏性，在考虑相干态的叠加时特别有用：这些态被映射到（弱压缩）真空或单光子Fock态，这取决于叠加的相位。因此，该操作可以在混合连续-离散量子信息处理协议中找到实用性。
2017-02-01 quant-ph
Selective interactions in trapped ions: state reconstruction and quantum logic
我们提出了在囚禁离子中实现原子运动子空间的选择性相互作用。这些相互作用在选定的子空间内产生共振交换，使其他子空间处于高度分散状态。选择性使我们能够从一系列初始态中产生高纯度的运动Fock态（和其他非经典态），并且当选择基态时，它成为一种非传统的冷却机制。单个的数态分布可以被区别地测量，运动的维格纳函数也是如此。此外，一个协议实现量子逻辑通过一个适当的控制选择子空间。
2003-10-01 quant-ph
Damping and decoherence of Fock states in a nanomechanical resonator due to two level systems
我们数值研究了耦合到环境中的机械谐振器模式的初始量子Fock态的衰减及其叠加，该环境包括相互作用，阻尼隧穿两能级系统（TLS）缺陷。一个，三个，和六个近共振的情况下，相互作用的TLS的依次被认为是和它被发现，谐振器显示欧姆浴一样的衰减行为与少至三个TLS的。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-selective reactions of radical pairs act as quantum measurements
自20世纪70年代以来，通过将唯象速率方程添加到自由基对自旋密度矩阵的量子力学运动运动方程，自由基对的自旋选择性反应已经在理论上被建模。在这里，使用量子测量的方法，我们推导出一组替代的速率表达式，预测一个更快的衰减的相干叠加的单重态和三重态自由基对状态。然而，这两个结果之间的差异并不显著，并且可能很难在实验上与其他来源产生的退相干区分开来。
2010-02-11 quant-ph
Quantum Computing by Two-Dimensional NMR using Spin- and Transition-Selective Pulses
使用二维NMR的量子计算最近已被描述为使用标量耦合演化技术[J. Chem. Phys.，109，10603（1998）]。本文描述了利用选择性脉冲实现二维核磁共振量子计算。使用两个和三个量子位实现了许多逻辑门，其中一个额外的观察者自旋。实现了一些多合一门（或Portmanteau门）。Toffoli门（或AND/NAND门）和OR/NOR门在三个量子位上实现。Deutsch-Jozsa量子算法的一个和两个量子位，使用一个额外的工作量子位，也已经实现了使用选择性脉冲后，创建一个相干叠加态，在二维的方法。
2000-06-27 quant-ph
Synthetic multi-dimensional Aharonov-Bohm cages in Fock state lattices
本文利用超导量子电路构建多维Fock态晶格，通过人工规范场研究从二维到三维的Aharonov-Bohm笼等通量诱导极端局域化，并借助量子纠缠在特定子空间实现极端局域化，为高维量子态操控开辟新途径。
2024-12-16 quant-ph
Multiphoton Jaynes-Cummings Model: Arbitrary Rotations in Fock Space and Quantum Filters
研究了多光子Jaynes-Cummings模型，探讨了它在量子信息科学中的应用。考虑到原子与光场的强耦合和$N$与光子的相互作用，非线性驱动光场可以在包含真空和$M$态的腔模的Fock空间中作任意旋转，其旋转量为$M<N$ .此外，用线性相干场（许多Fock态的叠加）驱动腔模，只能填充Fock子空间{ $|0\rangle,|1\rangle,..., |N-1\rangle$ }内的腔态，即，我们展示了如何实现一个福克态滤波器，或量子滤波器，它将给定的玻色子模式的动力学限制在有限的希尔伯特空间。这样的装置可以用作有限维量子光学状态的发生器，也可以用作量子光学强度限制器，允许作为特殊情况的单光子脉冲的确定性生成。另一方面，我们的系统还提供了一个非常丰富的物理在弱原子场耦合制度，多光子电磁诱导的类相干现象，诱导一个狭窄的（可控）反射率窗口的非线性探测场。这些结果对于量子信息处理中的应用是有用的，并且也激发了进一步的研究，例如，利用$N$ -光子Jaynes-Cummings系统作为具有谐波谱的量子阱，探索多光子量子干涉。
2019-03-28 quant-ph
Dissipative phonon Fock state production in strong nonlinear optomechanics
提出了一种确定性耗散方案，用于在非线性量子光机械器件中制备声子Fock态。该系统是由一个机械模式通过辐射压力与光场相互作用，而光模式是激光驱动的解决蓝边带制度。为了使我们的结果易于处理，我们已经切换到一个相互作用的图片在一个位移的基础上，有效的哈密顿量表现出选择性的光子-声子相互作用明确。在适当的参数调整后，类似于腔冷却方案，量子演化允许通过将光学激发动态地导向目标声子状态来将机械自由度转向所需的Fock状态。数值结果，包括退相干的机械和光学自由度，显示出相当强大的良好和坏腔制度的结晶度超过$95\%$。最后，表征所实现的非经典性，以及我们的协议在实验参数下的局限性和可行性，也进行了分析。
2019-01-31 quant-ph
Generating Gottesman-Kitaev-Preskill qubit using a cross-Kerr interaction between a squeezed light and Fock states in optics
Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）量子比特具有良好的抗噪性和可扩展性，是光学连续变量容错量子计算的重要组成部分。然而，光学GKP量子比特制备中的主要问题之一是难以获得非线性。交叉克尔相互作用是这种非线性的有希望的候选者之一。没有现有的方案使用交叉克尔相互作用来产生用于FTQC的光学GKP量子比特。在这项工作中，我们提出了一种GKP量子比特的产生方法，利用压缩光与叠加态Fock之间的交叉克尔相互作用。我们的数值计算表明，GKP量子比特与10分贝可以产生的平均纯度为99.99和99.9%，成功概率分别为2.7%和4.8%。因此，当我们获得足够的辅助Fock态和交叉Kerr相互作用的制备技术时，我们的方法有可能产生具有FTQC所需质量的光学GKP量子比特。
2022-02-01 quant-ph
Cavity State Manipulation Using Photon-Number Selective Phase Gates
大的可用希尔伯特空间和腔谐振器的高相干性使这些系统成为存储编码量子比特的有趣资源。然而，为了对该编码信息执行量子门，必须同时对振荡器的多个电平应用复杂的非线性操作。在这项工作中，我们介绍了选择性依赖于数字的任意相位（SNAP）门，它赋予不同的相位，每个Fock状态组件使用非共振耦合量子位。我们表明，SNAP门允许控制的量子相位校正不必要的相位演化由于克尔效应。此外，通过将SNAP门与振子位移相结合，我们获得了高保真度的单光子Fock态。仅仅使用这两个控件，就可以构建任意的酉操作，为在编码器编码的量子位上执行逻辑操作提供了一条可扩展的路径。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gaussian states in quantum field theory: Exact representations of relative phase in superpositions of Gaussian states
本文提出一种在福克基中精确表示高斯态并计算其叠加相对相位的方法，用于操控高斯态叠加及求解强耦合区域中的量子场论通信协议。
2025-04-16 gr-qc hep-th quant-ph
Generation of motional nonlinear coherent states and their superpositions via intensity-dependent coupling of a cavity field to a micromechanical membrane
提出了一个理论方案，证明了在光学腔中无阻尼振动的微机械薄膜产生运动非线性相干态及其叠加态的可能性。该计划是基于强度依赖的耦合膜的辐射压力场。我们发现，如果腔场初始制备在Fock态，则膜的运动态可以从真空态演化到一种特殊类型的非线性相干态。通过研究膜的生成态的非经典性质，包括正交压缩和亚泊松统计，我们发现，通过改变Lamb-Dicke参数和膜的反射率，可以有效地控制这些属性。此外，该方案提供了产生各种类型的所谓的非线性多组分薛定谔催化剂的膜的可能性。我们还研究了腔场阻尼对膜运动状态的影响。
2011-04-04 quant-ph
Creation of NOON states by double Fock-state/Bose-Einstein condensates
NOON态（形式为$|N>_{a}|0>_{b}+|0>_{a}|N>_{b}$的态，其中$a$和$b$是单粒子态）已被用于预测隐变量理论的违反（Greenberger-Horne-Zeilinger违反），并且在海森堡极限处相位的精确测量的计量学中是有价值的。我们从理论上证明了如何使用两个Fock态/玻色-爱因斯坦凝聚体作为修改的马赫-曾德尔干涉仪中的源可以导致NOON态的创建，其中$a$和$b$指的是干涉仪的臂和$N$是在两个凝聚体中的粒子总数。干涉仪的改进包括对源附近的一些粒子进行有条件的"侧面“测量。这些测量将剩余的粒子置于两个相态的叠加中，这两个相态被分束器转换为NOON态。这个结果相当于一个大分子通过两个狭缝的量子实验。NOON状态在最终分束器中组合并显示干涉。试图检测冷凝物通过哪个“狭缝”会破坏干扰。
2010-06-22 quant-ph
Photonic Hybrid State Entanglement Swapping using Cat State Superpositions
我们提出了使用混合纠缠的纠缠交换协议，作为手段，分发一个贝尔状态与高保真度的两方，爱丽丝和鲍勃。本文采用的混合纠缠被描述为一个离散变量（Fock态）和一个连续变量（猫态叠加）纠缠态。我们模型的两个传播的连续可变模式之间的光子损耗的平等和不平等的水平，通过投影真空单光子测量，通过平衡零差检测和其他模式检测这些状态之前。我们调查零差测量的缺陷，并在此协议中选择的测量方案的相关成功概率。我们表明，我们的纠缠交换方案是弹性的低水平的光子损失，以及低水平的平均不平等的损失之间的两个传播模式，并显示在这种损失弹性的改善比其他混合纠缠方案使用相干态叠加的传播模式。最后，我们得出结论，我们的协议是适合于潜在的量子网络应用，需要两个节点共享纠缠分离的距离为5-10公里时，使用一个合适的纠缠纯化方案。
2020-04-06 quant-ph
